水利工程施工中边坡开挖支护技术

水利工程施工中边坡开挖支护技术

郭雪宁 1 李百明 2

1. 渭南市潼关县水务局 陕西省渭南市 714300 2. 渭南市洛惠渠管理中心 陕西省渭南市 715100

摘要：在水利工程实际的施工应用中，边坡开挖支护不仅仅需要做好支护措施，还要工作施工期间的边坡结构稳定性监测，做好施工风险预测。因此，边坡开挖支护技术可以说是水利工程施工顺利进行的前提条件。

关键词：水利工程；边坡开挖；边坡支护

引言

水利工程是一项施工复杂、多变的施工项目，且工程边坡具有复杂多样的特点，施工难度较大，在正式施工之前需要结合施工场地实际情况选择适合的施工技术。边坡开挖支护技术是一种被应用到水利工程中的常用技术形式，科学合理的使用支护结构是保证开挖作业安全的基础，同时也是工程安全以及工程质量的基础。在水利水电工程施工过程中边坡开挖支护施工技术的应用比较复杂，从整个水利水电工程施工实际情况来看，将边坡开挖支护施工技术应用到水利水电工程中能够在最大限度上确保工程施工安全，减少施工安全事故的发生。

1边坡开挖支护技术概述

边坡开挖支护技术主要是指在一些特殊环境的边坡地带，对地带周围环境和建筑结构进行挖掘，并应用特殊材料对这一结构进行支撑处理的技术形式。在水利工程施工中应用边坡开挖支护技术形式的时候要求施工人员能够全面勘查边坡地质问题，确保工程地基的稳定性。在正式施工中则需要施工人员能够全面考虑开挖支护技术的使用条件，并根据整个工程施工现场实际情况来选择适合的施工技术形式，从而有效提升水利工程施工质量。

2影响施工中边坡滑坡的因素

2.1地质地基因素

水利工程的地质地基分为岩质地基和土质地基。不论是那种地基，边坡的稳定性都受地质结构极限平衡的影响。如果地质地基的极限平衡遭到了破坏，边坡的稳定性就会受到影响，导致滑坡、崩塌等事件的发生。因此，在水利工程施工前，必须做好地质条件的勘测，了解地基类型、水文、地质结构等条件，分析边坡整体的稳定性，然后有针对性的加强不稳定因素的控制，采取安全开挖和支护技术规避边坡滑坡的风险，增强边坡结构的稳定性。

2.2变形失稳因素

边坡的稳定性并非一成不变的，它受自然环境和人为因素的影响发生变化。当出现影响边坡结构稳定性的因素时，边坡就会发生变形失稳。如地震、水压、支护体系、开挖方式等，它们都会导致边坡失稳、安全系数降低，从而发生滑坡等事件。

3水利工程施工中边坡开挖支护技术基本工序

3.1水利工程施工中边坡开挖基本工序

3.1.1技术交底

水利工程施工技术部门需要和工程现场管理人员进行技术交底，帮助施工管理人员全面了解施工图纸、施工操作规范。

3.1.2测量放线

在开展水利工程边坡开挖施工之前，现场施工人员需要按照施工设计图纸要求对开挖的轮廓进行测量放线处理，确保工程测量放线达到水利工程的建设要求。一般情况下，水利工程边坡开挖之前需要预留10～15cm的测量线宽度。

3.1.3土质边坡开挖技术

水利工程边坡开挖施工要按照从上到下的顺序进行，并在施工过程中严格控制削坡的厚度，即将削坡的厚度尽可能控制在3m以内。在确定好削坡厚度之后应用挖掘机对削坡进行后续加工处理，同时安排专业的施工人员完成修坡的操作，提升整个工程的施工效率。

3.1.4岩质边坡开挖技术

岩质边坡开挖技术的重点是钻爆法，在具体施工中同样按照从上到下的顺序进行，并根据整个工程实际情况来控制工程的施工质量和施工进度。钻爆法的操作包含钻孔、装药和最终爆破三个步骤。在应用钻爆技术的时候需要施工人员能够对施工场地进行全面的控制，严格把控梯段的厚度和高度。

3.2水利工程施工中边坡支护基本工序

3.2.1铺设钢筋网

在边坡支护施工中需要在边坡破碎地区铺设钢筋网，目的是防止边坡水体遇水后发生地质灾害。

3.2.2浅层支护施工

水利工程施工中常见的边坡浅层支护包含排水孔、喷洒混凝土等。

3.2.2.1喷洒混凝土

通过喷洒混凝土实现对开挖完成边坡基础面的封闭处理，从而降低外界风化基面的可能。

3.2.2.2排水孔施工

考虑到边坡施工较长，在具体实施中面临排水问题，需要在边坡上设置一定数量的排水孔。

3.2.2.3锚杆束

锚杆束主要是对相对完整岩层进行先注浆后插杆的操作。锚杆边坡支护技术指导利用锚杆固定支护岩质地基的边坡，这种支护技术具有施工简单、成本低的优势，在水利工程边坡支护中应用最为广泛。锚杆支护钢筋常用二级普通螺纹钢筋。关键技术在于钻孔位置与角度的确定，它决定锚杆支护作用力的大小。钻孔与位置要结合岩体情况分析，选择岩体结构稳定性较好的位置钻孔，并采用脚手架和扣间固定锚杆。

3.2.3深层支护施工

水利工程深层支护施工一般会应用轻型锚固钻机开展。在具体施工中通过全球定位系统来对整个工程钻孔的倾斜度进行控制，并为工程测量提供重要的数据支持。

3.2.4悬臂挡土桩支护技术

悬臂挡土桩支护技术是指将木桩、钢材等板桩嵌入土壤中，并直接用于边坡支护墙的支护方法。该方法在土质地基边坡中有着较好的应用优势。挡土墙高度一般设置在边坡的6-9米间，施工中要充分利用扣件和焊接技术来搭建悬臂挡土支护体系，以增强挡土墙支护的稳定作用。

4水利工程施工中边坡开挖支护技术应用

某水利水电站项目工程边坡工程量大，大坝边坡所在位置地形地貌和地质结构较为复杂，地质以土质地基为主，另有部分岩质地基。项目工程设计边坡土质地基土方开挖量高达25万立方米，岩质地基石方开挖量约为7万立方米。由于边坡地质较为复杂，边坡开挖施工过程中必须采用钢筋混凝土配合支护。本项目工程采用了多种锚筋支护的方法，并为其制定了三层水下边坡支护体系。第一层为上层滞，边坡支护工程水位深度为1.1m~4m，水位高度大于47m。第二层为潜水，水位高度大于36m，小于47m。第三次为层间水，水位高度大于22m，小于36m。根据该项目工程的设计要求，该工程边坡开挖的绝对值高度为120m，而实际开挖施工中高度达到140m，这种情况对容易加剧边坡的变形失稳，引发边坡塌方的危险。为了控制和加强边坡稳定性，在施工中采用了边坡开挖和支护技术。在土方开挖的过程中，建立了支护体系，并采用动态化监测体系监测土壤位移情况，预防土方开挖过程中土壤位移量过大的情况。当发现位移量接近或超过警戒值时采取静置处理，并继续动态监测，采取有效的支护技术对基坑进行支护与加固。在基坑支护加固上，应用混凝土泥浆加固。水下边坡施工钻孔采用实时钻孔灌浆技术，目的是提高护壁的稳定性，减少水压的阻力。在建立支护体系中，应用锚杆支护技术。锚杆安装前对锚杆放进做防腐处理，钻孔后将钢筋置于钻孔的中心位置，之后完成灌浆。系统锚杆的间距为3m。锚杆使用环形垫块固定，固定时位置为垫块的中心位置。为了加固锚杆支护的稳定性，在系统锚杆上焊接3根长度为2m、直径为8mm的光圆钢筋，光圆钢筋以三角形的位置进行固定，每间隔三米设置一道保护栏，光圆钢筋用于固定保护栏。

结语

综上所述，在水利水电工程施工过程中边坡开挖支护施工技术的应用比较复杂，从整个水利水电工程施工实际情况来看，将边坡开挖支护施工技术应用到水利水电工程中能够在最大限度上确保工程施工安全，减少施工安全事故的发生。

参考文献

[1]柯建新.水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术研究[J].通信世界,2018(11):152~153.

[2]邱礼帛.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].黑龙江水利科技，2017，(5).

[3]黄露露，王玉莹.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析[J].卷宗，2017，(10).